文档内容
专题 12 大题突破——物质结构与性质综合
目录
01 模拟基础练
【题型一】电子排布、电负性、电离能及等电子体
【题型二】立体构型、杂化类型、晶体类型的判断及原因解释
【题型三】晶胞的计算
02 重难创新练
03 真题实战练
题型一 电子排布、电负性、电离能及等电子体
1．(2025·海南省一模，节选)Cu O广泛应用于太阳能电池领域，制备过程如图所示：
2
。回答下列问题：
(1)基态Cu2+的核外电子排布式为 。
(3)N H ·H O中N原子的杂化方式为 ；基态N原子中未成对电子数为 个。
2 4 2
2．(2025·天津市滨海新区高三第二次高三联考，节选)回答下列问题
(1) Fe位于元素周期表中的 区；基态Mn原子的价电子轨道表示式为 ；基态
Cu2+核外电子的空间运动状态有 种。
(2)氟硼铍酸钾(KBeBO F)是制备激光器的核心材料。
3 2
①基态氟原子占据最高能级的核外电子的电子云形状为 形。
②氟硼铍酸钾中非金属元素的电负性由大到小的顺序是 。
③Be和B的第一电离能：I(Be)＞I(B)，其原因是 。
1 1
④氟硼酸钾(KBF )是制备氟硼铍酸钾的原料之一，氟硼酸钾在高温下分解为KF和BF，二者的沸点分
4 3
别为1500℃、-101℃。KF的沸点远高于BF 的原因是 。
3
3．(2025·山东省聊城市高三教学质量检测，节选)我国在新材料领域研究的重大突破，为“天宫”空
间站的建设提供了坚实的物质基础。“天宫”空间站使用的材料中含有B、C、N、 等元素。回答下列
问题：(1)下列不同状态的碳原子中，失去一个电子需要吸收能量最多的是_______(填标号)。
A． B．
C． D．
(2)基态镓原子核外价电子排布式为 ；同周期主族元素基态原子与其具有相同数目未成对电子
的有 (写元素符号)。
(5) 的第二电离能[I(Cr)]和Mn的第二电离能[I(Mn)]分别为1590.6 kJ·mol−1、1509.0 kJ·mol−1，
2 2
[I(Cr)]＞[I(Mn)]的原因是 。
2 2
题型二 立体构型、杂化类型、晶体类型的判断及原因解释
4．(2025·天津市滨海新区高三第二次高三联考，节选)(3)一种新研发出的铁磁性材料M的分子结构如
图所示。M分子中Fe2+共提供6个杂化轨道，则铁原子可能的杂化方式为___________(填序号)。
A．sp2 B．sp3 C．dsp2 D．d2sp3
5．(2025·山东省济南市高三联考，节选)镍及其化合物应用广泛。
(2)镍能形成多种配合物。Ni(CO) 中配位原子是 (填元素符号)。[Ni(NH )]2+中键角
4 3 6
(填“>”“<”或“=”) 中键角 。[Ni(SCN) ]-中SCN-的空间结构为
3
，SCN-中的大π键可表示为 (用 表示，n为原子数，m为电子数)。
6．(2025·江西省九校联考高三期中，节选)硼及其化合物在材料制造、有机合成等方面用途非常广泛，
其在化合物中常显+3价。
(2)氨硼烷(NH BH)是目前最具潜力的储氢材料之一。
3 3
①研究表明氨硼烷中的N-B键为配位键，其中 原子提供孤电子对。H-N-H的键角 (填
“>”、“＜”或“=”)H——B—H的键角，理由是 。②氨硼烷分子中与N相连的H呈正电性，与B原子相连的H呈负电性，它们之间存在静电相互吸引作
用，称为双氢键，用“N-H…H-B”表示。以下物质之间可能形成双氢键的是 (填序号)。
a. NH 和 AlH b. C H 和C H c. B H 和HCN d. HO 和 HO
2 4 3 3 6 3 8 2 6 2 2 2
7．(2025·北京市海淀区高三模拟，节选)(3)SnCl 和SnCl 是锡的常见氯化物，SnCl 可被氧化得到
2 4 2
SnCl 。
4
①SnCl 分子的VSEPR模型名称是 。
2
②SnCl 的Sn—Cl键是由锡的 轨道与氯的3p轨道重叠形成σ键。
4
③SnCl 分子中，Cl—Sn—Cl键角小于120°的原因是 。
2
(4)C、Si是与Sn同主族的两种元素。
①二者电负性C Si，从原子结构角度解释原因 。
②金刚石的熔点高于晶体硅，说明原因 。
8．[真题改编](1)(2021·全国甲卷，35节选)SiCl 是生产高纯硅的前驱体，其中Si采取的杂化类型为
4
。SiCl 可发生水解反应，机理如下：
4
含s、p、d轨道的杂化类型有：①dsp2、②sp3d、③sp3d2，中间体SiCl (H O)中Si采取的杂化类型为
4 2
(填标号)。
(2)(2021·全国乙卷，35节选)[Cr(NH )(H O) Cl]2+中配体分子NH 、HO以及分子PH 的空间结构和相
3 3 2 2 3 2 3
应的键角如下图所示。
PH 中P的杂化类型是 。HO的键角小于NH 的，分析原因 。
3 2 3
9．(2025·安徽省江准十校高三第二次联考)胆矾(CuSO ·5H O)是一种络合物，其组成也可写为
4 2
[Cu(H O) ]SO ·H O。往硫酸铜溶液中逐滴加入氨水，溶液由蓝色转变为深蓝色。这是因为四水合铜(Ⅱ)离
2 4 4 2子经过反应，最后生成铜氨络离子[Cu(NH )]2+而使溶液呈深蓝色。
3 4
(1)铜元素位于元素周期表的 区，Cu2+的价电子排布式为 。
(2)胆矾晶体中含有的化学键有： 。
(3)[Cu(NH )]SO 中非金属元素电负性由大到小的顺序是 (用元素符号表示)。
3 4 4
(4)H O的中心原子轨道杂化类型为 杂化；SO 2-的VSEPR构型是 。
2 4
(5) [Cu(H O) ]2+和[Cu(NH )]2+中的配位键哪一个更强？并解释原因： 。
2 4 3 4
题型三 晶胞的计算
10．(2025·天津市滨海新区高三第二次高三联考，节选)(4)某铁氧体离子晶体如图，计算该晶体的密度
为 g· cm-3 (N 为阿伏加德罗常数)。
A
11．(2025·北京市海淀区高三模拟，节选)(2)白锡和灰锡是单质Sn的常见同素异形体。二者晶胞如图：
白锡具有体心四方结构：灰锡具有立方金刚石结构。
①白锡中每个Sn原子周围与它最近且距离相等的Sn原子有 个。
②若灰锡的晶胞体积为vnm³，则灰锡晶体的密度是 g/cm3。(1 nm=10-7cm)
12．(2025·辽宁省沈阳市高中联合体高三模拟，节选)(6)超高热导率半导体材料砷化硼(BAs)的立方晶
胞结构如下图所示，则1号砷原子的原子坐标为 。若晶胞中As原子到B原子最近距离为apm，则
该晶体的密度ρ= g· cm-3 (列出计算式，阿伏加德罗常数的值为N )。
A13．(2025·江西省九校联考高三期中，节选)硼及其化合物在材料制造、有机合成等方面用途非常广泛，
其在化合物中常显+3价。
(3)在铁系储氢合金中引入硼可降低储氢量，提升储氢合金活化性能，某种储氢材料的晶胞如图，八面
体中心为金属铁的离子，顶点均为 NH 配体；四面体中心为硼原子，顶点均为氢原子。
3
①该晶体的化学式为 。
②该晶体中阴离子的配位数为 。
③已知该晶体的晶胞参数为a nm，N 代表阿伏加德罗常数的值，则该晶体的密度ρ= g· cm-3
A
用含a、N 的代数式表示)。
A
1．(2025·湖南省炎德英才名校联考联合体高三第四次联考)最近，科学家构筑新型整体式催化剂
(Co O/Fe-S)高效降解甲苯( )，以减轻甲苯带来的污染。根据上述涉及的元素，回答下列问
3 4
题：
(1)基态Fe原子价层电子排布式为 。甲苯中碳原子杂化类型有 。
(2)H O 和HS的相对分子质量相同，但是在常温常压下，HO 呈液态，HS呈气态，其状态不同的主
2 2 2 2 2 2
要原因可能是 。
(3)SO 2-的空间结构是 。SO 的VSEPR模型是 。
3 3
(4)O 在超高压下转化为平行六面体的O 分子(结构如图)。
2 8
1molO 分子含 molσ键。O 中存在 种氧氧键。
8 8(5)钴能形成多种配合物。
①[Co(NH )]3+空间结构为正八面体，如图所示。由此推知，[Co(NH )Cl]+的同分异构体有 种。
3 6 3 4 2
②配离子颜色与分裂能大小有关，1个电子从较低能量的d轨道跃迁到较高能量的d轨道所需的能量
为d轨道的分裂能。则d轨道的分裂能：[Co(H O) ]2+(呈粉色) (填“>”或“<”)[Co(H O) ]3+(呈红色)。
2 6 2 6
(6)一种铁的硫化物的晶胞如图所示( 为硫， 为铁)。已知：六棱柱底面边长为apm，高为bpm，
N 为阿伏加德罗常数的值。该晶体的化学式为 ；Fe的配位数为 。
A
2．(2025·上海市上海师大附中高三期中)铁是人体必须的痕量元素之一，人体血液中血红蛋白中血红
素结构如图。
(1)血红素中铁微粒(Fe2+)的基态价电子排布式是 。
(2)血红素中C、N、O的第一电离能大小顺序为 。
(3)血红素结构中含有吡咯( )单元。吡咯能与盐酸反应，从结构角度解释原因 。(4)吡咯( )的沸点高于噻吩( )的原因是 。
(5)载氧时，血红蛋白分子中Fe2+脱去配位的HO并与O 配位：若人体吸入CO，则CO占据配位点，
2 2
血红蛋白失去携氧功能。由此推测，与Fe2+配位能力最强的是 (填字母)。
A．HO B．O C．CO
2 2
(6)反应 的平衡常数K=400。实验表明，当
，即可造成人的神经损伤。则吸入肺部的 的必须低于 。
3．(2025·广东省肇庆市一模)砷广泛分布在自然界中，土壤、水、植物以及人体中都含有微量砷。回
答下列问题：
(1) As与N同主族，基态砷原子价层电子排布式为 。
(2) H O和AsH 中心原子的杂化轨道类型相同，但HO的键角小于AsH 的，其原因为 。
2 3 2 3
(3)砷的两种三元含氧酸的酸性强弱为HAsO (填“>”或“<”) HAsO 。NaAsO 可用作杀
3 4 3 3 3 4
虫剂，AsO 3-的空间结构为 。
4
(4)工业上常用改性季铵盐从炼铜烟灰碱性溶液中萃取砷，其工艺流程短、成本低。萃取反应机理如下：
①物质Ⅳ为 (填化学式)。
②关于Ⅰ~Ⅲ三种物质，下列说法正确的有 (填字母)。
a．Ⅰ中C原子的杂化轨道类型均为sp3 b．Ⅱ中As的化合价为+5
c．Ⅲ含有的元素中，O的电负性最大 d．Ⅲ中的化学键均为σ键
(5)砷化硼晶体是具有超高热导率的半导体材料，其晶胞结构如图所示，其晶胞参数为 。①M点的分数坐标为 ，则N点的分数坐标为 ；晶体中与顶点B原子等距且最近
的B原子个数为 。
②该晶体的化学式为 ；已知N 为阿伏加德罗常数的值，则该晶体的密度为 g·
A
cm-3 (列出计算式)。
③如果把晶体中砷原子换成氮原子，形成的晶体的熔点明显升高，原因为 。
4．(2025·山东省淄博市高三联考)硒(Se)是人体内不可缺少的微量元素，硒及其化合物在医药、催化、
材料等领域有广泛应用，回答下列问题。
(1) Se在周期表中的位置 。
(2)O、S、Se气态氢化物的键角由大到小的顺序为 (填化学式)。
(3)已知SeO 与SO 的部分性质如下表：
2 2
物质 状态(常温) 熔点
SeO 固体 340-350℃
2
SO 气体 ℃
2
根据X射线衍射分析SeO 晶体如图所示 的长链状结构，请解释SeO
2 2
与SO 熔点差异较大的可能原因 。
2
(4)“依布硒”是一种有机硒化物，具有良好的抗炎活性，其结构简式如图所示。“依布硒”中Se原子
的杂化类型为 ，元素Se、O、N的第一电离能由大到小的顺序为 。
(5)亚硒酸氢钠(NaHSeO )可用于制药工业、用作防腐剂、抗氧化剂等。预测NaHSeO ，可能的化学性
3 3质并说明预测依据 (写一条即可)。
(6) Li、Fe、Se可形成一种新型超导材料，其晶胞结构如图所示。
①该超导材料的化学式为 ；距离Se原子最近的Fe原子的个数为 。
②晶胞的部分参数如图所示，且晶胞棱边夹角均为90°，晶体密度为 g· cm-3 (阿伏加德罗常数
的值为N ，用含a、b和N 的式子表示)。
A A
5．(2025·北京市第一六一中学高三期中)氧族元素Se(硒)及其化合物有着广泛应用价值。
(1)Na SeSO (硒代硫酸钠，其中SeSO 2-可看作是SO 2-中的一个O原子被Se原子取代的产物)在某些肿
2 3 3 4
瘤治疗中能够提高治愈率。其制备和转化关系如下：
①基态Se原子的价层电子排布式是 ，按照核外电子排布，可把元素周期表划分为5个区，
Se位于元素周期表 区。
②SeSO 2-的空间结构是 ，基态O原子中处于最高能级的电子的运动状态共有
3
个。
③过程ⅱ中SeSO 2-一定断裂的化学键是 。
3
(2)非铅双钙钛矿材料[(NH )SeBr ]有望大规模应用于太阳能电池。一定压力下合成的[(NH )SeBr ]晶
4 2 6 4 2 6
体的晶胞结构如下图，其中[SeBr]2-位于正方体的顶点和面心。
6①比较Se原子和Br原子的第一电离能大小，并从原子结构的角度说明理由 。
②NH +中H-N-H键角 (填“>”或“<”)NH 中H-N-H键角。
4 3
③一定压力下形成的［(NH )SeBr ]晶胞形状为正方体，边长为a nm。已知[(NH )SeBr ]的摩尔质量是
4 2 6 4 2 6
M g·molˉ1，阿伏加德罗常数为N ，该晶体密度为 g· cm-3。( )
A
(3) Cu Se是一种钠离子电池的正极材料，充、放电过程中正极材料立方晶胞(示意图)的组成变化如下
2-x
图所示(晶胞内未标出因放电产生的0价Cu原子)。
每个NaSe晶胞完全转化为Cu Se晶胞，转移电子数为 。
2 2-x
6．(2025·河北省邢台市邢襄联盟高三联考)铁、锰、铬、铜等金属及其化合物在科学研究和工业生产
中用途广泛。请回答下列问题：
(1)基态铁原子中最高能层符号为 ，其最外层电子所占据轨道的电子云轮廓图为
形。
(2)锰和铬的第一电离能分别为717.3kJ·mol−1和652.9 kJ·mol−1，而锰、铬的第二电离能分别为
1509.0kJ·mol−1、1590.6kJ·mol−1，从核外电子排布角度解释铬的第二电离能比锰大的原因： 。
(3)烟酸铬(Ⅲ)可促进动物生长发育和蛋白质合成，在工业上主要用作饲料添加剂、医药保健品、食品
添加剂等，其结构如图所示。
①该配合物中的配体有 种。
②C、N、O三种元素形成的最简单氢化物的键角由大到小的顺序是 (填化学式)，原因为
。(4)铜的某种常见氧化物的晶胞结构如图，已知晶胞棱长为apm，1号 原子的坐标为 ，3号
原子的坐标为(1，1，1)，设N 为阿伏加德罗常数的值。
A
①Cu原子的配位数为 。
②2号原子的坐标为 。
③该晶体的密度为 g· cm-3。
7．(2025·河南省示范性高中高三质量监测)卤族元素形成的单质和化合物有很多，我们可以利用所学
物质结构与性质的相关知识去认识和理解它们。回答下列问题：
(1)在一定浓度的溶液中，氢氟酸是以二分子缔合(HF) 形式存在的，使氢氟酸分子缔合的作用力是
2
。
(2)溴原子的M能层电子排布式为 。
(3)氯化镀在气态时存在二聚体分子[(BeCl )]。该二聚体分子为平面结构，其结构式为
2 2
，其中Be的杂化方式为 。
(4)(CN) (氰)与卤素单质性质相似，与HО反应生成HCN(氢氰酸)和HOCN(氰酸)，反应中所涉及的第
2 2
二周期元素的第一电离能由大到小的顺序为 (填元素符号)。
(5)已知羧酸：①CFCOOH，②CHCOOH，③CHFCOOH，④CHClCOOH，⑤CHCHCOOH，其
3 3 2 2 3 2
酸性由强到弱的顺序为 (填序号)。
(6)溴化碘(IBr)的化学性质也和卤素单质类似，溴化碘和水反应生成了一种三原子分子，反应的化学方
程式为 。
(7)一定条件下，SbCl 与GaCl 以物质的量之比为1：1混合得到一种固态离子化合物，其结构组成可
3 3
能为：(a)[SbCl ]+[GaCl ]-或(b)[GaCl ]+[SbCl ]-，该离子化合物最可能的结构组成为 (填“a”或
2 4 2 4
“b”)，理由是 。
(8)卤族元素除F外，CI、Br、I均可形成多种含氧酸根离子。ClO -、IO -、BrO-中键角最大的是
2 3 4
(填离子符号)。(9)碘与锰形成的某种晶体的晶胞结构及晶胞参数如图所示(已知图中I原子与所连接的3个Mn原子的
距离相等)，阿伏加德罗常数的值为N 则该晶体的化学式是 ，晶体的密度为
A．
g·cm-3(列出计算式)。
1．(2024·全国甲卷，11，15分)ⅣA族元素具有丰富的化学性质，其化合物有着广泛的应用。回答下列
问题：
(1)该族元素基态原子核外未成对电子数为 ，在与其他元素形成化合物时，呈现的最高化合价为
。
(2) CaC 俗称电石，该化合物中不存在的化学键类型为 (填标号)。
2
a．离子键 b．极性共价键 c．非极性共价键 d．配位键
(3)一种光刻胶薄膜成分为聚甲基硅烷 ，其中电负性最大的元素是 ，硅原子的杂化轨道类
型为 。
(4)早在青铜器时代，人类就认识了锡。锡的卤化物熔点数据如下表，结合变化规律说明原因： 。
物质 SnF SnCl SnBr SnI
4 4 4 4
熔点/ 442 29 143
(5)结晶型 可作为放射性探测器元件材料，其立方晶胞如图所示。其中 的配位数为 。设N
A
为阿伏加德罗常数的值，则该晶体密度为 g· cm-3 (列出计算式)。2．(2024· 重庆卷，15，14分)含钌( )催化剂在能源等领域应用广泛。Ru(NO)(NO ) 方是制备负载型
3 3
钌催化剂的前驱体。一种制备高纯Ru(NO)(NO ) 的技术路线如下(部分试剂、步骤及反应条件略)。
3 3
回答下列问题：
(1)已知基态 的核外电子排布式为[Kr]4d75s1，则 在元素周期表中位于第 周期第 族。
KNO 中，NO -的空间结构为 。
2 2
(2)为验证Ru与 形成了配位键，对所得Ru(NO)Cl 的表征结果如图所示，表征所用仪器是_______。
3
A．核磁共振仪 B．质谱仪 C．红外光谱仪 D．X射线衍射仪
(3)步骤①中无气体生成，除生成 配合物外，生成的盐还有 (填化学式)。
(4)步骤②生成的Ru(NO)(OH) 为难溶物，反应的化学方程式为 。
3
(5)步骤③在加入稀硝酸前，需要将难溶物加入AgNO 溶液中，以除去残留的Cl-；为使Cl-沉淀完全，
3
Ag+浓度应大于 mol·L-1。(已知AgCl的K =1.8×10－10)
sp
(6)Ru(NO)(NO ) 受热易分解，在 时完全分解，失重率为 ，剩余固体为 的氧化物，则该氧
3 3
化物的化学式为 。
